Зачем нужда Международная космическая станция? Что на ней делают космонавты?
МКС – международный космический проект, осуществляемый силами 14 стран. Содержание станции обходится человечеству в 6.5 миллиардов долларов в год. Отдельно Россия тратит на МКС 300 миллионов долларов. Зачем нужна такая станция? Чем занимаются российские космонавты и насколько оправданы их научные изыскания?
Кому принадлежит МКС?
У каждой стран есть свои станции на МКС. У США их 7, у России – 5, у Японии и Евросоюза по одной, а Канада располагает отдельными конструкциями на американских станциях. Китай не пускают на международный проект по политическим причинам.
Однако участие России изначально тоже не предусматривалось. Американцы согласились на сотрудничество лишь благодаря космическому наследству СССР. У России был опыт строительства и доставки на орбиту кораблей, а у США деньги.
На условиях того, что русские строят станцию, но она будет принадлежать США, в 1993 году международная миссия приняла в свои ряды россиян. Даже первый запущенный в космос модуль «Заря» был построен в России, но собственностью он является иностранной.
Сегодня станция условно поделена на 2 части – российскую и американскую. Несмотря на совместный проект, каждая сторона работает автономно.
После политических конфликтов участники не раз грозились разорвать друг с другом сотрудничество. Из-за этого космонавты разных сегментов ограничены в сотрудничестве и обычно не делятся научными открытиями и оборудованием. Однако если на одном сегменте МКС случается авария, другой сегмент принимает весь экипаж.
Каков распорядок дня космонавта?
В космосе живут по Гринвичу, то есть с отставанием на 3 часа от московского. У космонавтов есть строгий распорядок в дня: они встают в 6:00, до 7:30 завтракают, до 9:45 работают. С 10 до 13 часов космонавты занимаются спортом, чтобы избежать атрофии мышц
Затем они обедают и продолжают работу до 16:30. После этого у покорителей космоса есть несколько часов личного времени перед сном. Отбой происходит рано, в 21:30.
Какую работу выполняют космонавты?
Основная задача космонавтов – проведение научных исследований. Также они проверяют и ремонтируют механизмы МКС и занимаются приёмом грузов с Земли.
На МКС изучают биологические, физические и химические процессы в условиях низкой гравитации, вакуума и космического излучения. Рассматривается возможность колонизации космоса, исследуется Земля и другие планеты.
Американцы в основном исследуют опасность земных вирусов в космосе, европейцы изобретают лекарства, японцы озадачены глобальным потеплением, рассматривают озоновый слой и земные поверхности.
Российские ученые проводят медицинские опыты над собой и животными, разглядывают Россию, предугадывая природные и техногенные катастрофы и т.д. Всего за годы работы наши космонавты сделали около 100 исследований.
Нужна ли России МКС?
МКС – это самый критикуемый проект за всю историю освоения космоса. Критикуется не только ценность научных открытий, но и огромные затраты на содержание.
Дело в том, что микрогравитацию, вакуум и других космические условия можно создать искусственно прямо на Земле. Это будет намного дешевле и проще.
Кроме того, опыт покорения космоса показал, что беспилотные аппараты справляются с этим гораздо эффективнее, чем люди. Изучение воздействия космоса на человека и животных проводится косвенно и зачастую не несет в себе ценности.
В России проект критикуется сильнее, чем в Америке. Наши космонавты работают под эгидой США, арендуя их оборудование. Самостоятельных исследований проводится очень мало.
Роскосмос заявляет, что у страны нет денег на собственную аппаратуру и её доставку на орбиту. Более того, существует определенные не выгодные договоренности, заключенные с США еще в 1990-х годах. Поэтому завершать проект в России не собираются.
Всё, что нужно знать о современной космонавтике в вопросах и ответах
Миллиардеры запускают ракеты для межпланетных путешествий. Государства тратят огромные деньги на космические программы. Когда же мы уже полетим на Марс?
Много ли людей было в космосе?
Исследования космоса — достойнейшее занятие. Первый космонавт в мире Юрий Гагарин совершил полет вокруг земной орбиты 12 апреля 1961 года — когда Великобритания еще оставляла за собой право на колонии.
С тех пор в космическом пространстве побывали более 550 человек. Почему нет точного числа? Потому что нет единого мнения о том, на каком расстоянии от планеты находится «открытый космос». Из этих 550 человек — только 10 женщин (ответственность за это во многом лежит на плечах НАСА и Роскосмоса).
Где именно мы побывали?
Советский Союз стал пионером в покорении космоса, а Джон Ф. Кеннеди пообещал, что первые шаги на Луне сделает именно американский космонавт. 20 июля 1969 года на серый лунный грунт прилунился «Аполлон-11».
В следующие несколько лет на Луне побывали еще 12 человек, но с 1972 года нога человека не ступала ни на Луну, ни куда-либо еще за пределами Земли.
Наше воображение рисует отважных астронавтов среди лунных кратеров, однако почти все космонавты в истории космонавтики не выходят за пределы низкой околоземной орбиты (160–2000 км над поверхностью планеты).
Именно здесь находятся телекоммуникационные спутники и орбитальные станции.
Чем мы занимаемся в космосе?
И пусть мы не выходим в далекий космос, мы научились жить и работать за пределами земной атмосферы, добровольно совершая эксперименты над собственным телом, исследуя последствия невесомости.
В 1986 году СССР запустил орбитальную станцию «Мир». В 2001-м она была затоплена из-за физического износа оборудования. Вскоре после этого на орбиту выпущена Международная космическая станция. С нулевых годов этого века на орбите постоянно кто-то живет. Прямо сейчас на станции находятся три человека, каждые 90 минут совершая оборот вокруг Земли.
Что происходит с телом в космосе?
Много чего, и пока мы не узнаем точных последствий воздействия невесомости на человеческое тело, мы не можем послать людей в более отдаленные места (на Марс или на астероиды).
Бывший пилот и астронавт НАСА Скотт Келли провел год в капсулах МКС для экспериментального изучения воздействия невесомости на человеческий организм. Кстати, это не рекордно длинное пребывание в космосе: российский космонавт Геннадий Падалка суммарно провел в космосе 878 дней.
Но эксперимент Келли имеет больше веса по одной простой причине: у него есть брат-близнец. Сравнив состояние организмов брата-космонавта и брата-«землянина», ученые смогли оценить уровень ущерба, наносимого мышцам, костям и внутренним органам при пребывании в космосе. На МКС есть гимнастическое оборудование, чтобы держать мышцы в тонусе, но во время занятий необходимо надевать удерживающие устройства (хотя бы чтобы не свалиться с беговой дорожки).
Если коротко — Скотт оказался примерно в такой же физической форме, что и брат, не считая некоторых проблем со зрением. В целом это хорошие новости для будущих космических миссий.
В каких странах реализуются программы пилотируемых космических полетов?
Только в трех: Китай, Россия и США. Космические программы с участием человека — дорогое удовольствие, которое могут себе позволить далеко не все государства. Тем не менее в космосе смогли побывать не только космонавты, но и индивидуальные путешественники из 40 стран, в том числе член королевской семьи Саудовской Аравии (а некоторые из путешественников даже заплатили за полет, например южноафриканский молодой миллионер Марк Шаттлворт).
В какую сумму обходится запуск шаттла?
В астрономическую. МКС на сегодня является самым дорогим космическим проектом, стоимость которого составляет 150 млрд долларов. Стоимость начавшейся в 70-х годах программы НАСА Space Shuttle не должна была превысить нескольких десятков миллионов долларов за один запуск. Однако, по подсчетам, после завершения в 2011 году программа обошлась агентству в 209 млрд долларов (по 1,6 млрд долларов за полет).
После такого опыта США приостановило собственные запуски. Сегодня почти все астронавты запускаются Роскосмосом.
Для сведения: одно кругосветное путешествие на «Союзе» стоит от 21 до 82 млн долларов.
Стоит ли тратить такие деньги на полеты в космос?
Хороший вопрос. К сожалению, космические агентства не всегда как следует информируют общественность о своих достижениях, а ведь от полетов в космос выиграли очень многие индустрии.
Ученые разрабатывают новые системы жизнедеятельности. Бортовые компьютеры стали предвестниками микрочипов, которые сегодня есть в каждом смартфоне. Пожарные получили униформу с большей степенью огнеупорности. Отслеживание состояния здоровья космонавтов привело к популярности подобных систем и на Земле. Исследование возбудителей различных заболеваний в состоянии невесомости помогает ученым находить новые способы лечения.
Еще есть мнение, что космические полеты привлекают дополнительные вливания в экономику: побочные компании космической индустрии вместе с индустрией коммерческих космических полетов окупают стоимость миссий в 7–14 раз.
Да и НАСА сегодня тратит на них не так много денег, как раньше: 19 млрд долларов НАСА получила от правительства в этом году (это примерно 0,5 % федерального бюджета по сравнению с 4–5 % ранее).
Насколько плотно сотрудничают страны при освоении космоса?
Первая космическая гонка была частью холодной войны, но после ее окончания исследование космоса перестало быть соперничеством и превратилось в международное сотрудничество. МКС — яркий пример такого сотрудничества между пятью космическими агентствами (НАСА, Роскосмос, Японское агентство аэрокосмических исследований, Европейское космическое агентство и Канадское космическое агентство). Проект зрел 13 лет (начиная с 1998-го), в течение которых станция обрастала капсулами, как конструктор Lego.
Китай гнет свою линию в освоении космоса: на борту МКС не побывало ни одного китайского астронавта. В 2006 году Пекин испытывал лазеры к американским спутникам для нанесения им повреждений, после чего США наложили вето на сотрудничество между НАСА и Китайским космическим агентством.
Тем не менее будущее освоения космоса зависит от способности стран к сотрудничеству, а не к противодействию. С 2011 года национальные космические агентства 14 стран пытаются объединить свои взгляды и составить единый план действий для «освоения пространства Солнечной системы, в частности Марса».
Так мы уже почти на Марсе?
Пока нет. Перед Марсом хорошо бы вернуться на Луну.
Профессор планетарных наук и астробиологии Лондонского университета Ян Кроуфорд считает это «…вполне логичным шагом. Я обеими руками за освоение Марса, но нам всё еще не хватает технологий, компетенций и опыта».
В возвращении на Луну есть несколько преимуществ: до нее всего три дня пути (в отличие от путешествия до Марса длиной в несколько месяцев), и на ней можно основать научно-исследовательскую станцию по образу земных антарктических.
На лунной экспериментальной площадке можно изучить воздействие радиации и лунной гравитации на организм человека перед тем, как отправляться в дальнее путешествие.
И когда на Луну?
Не всё сразу. Дорожная карта космических исследований НАСА предполагает строительство орбитальной базы, с которой космонавты будут летать до Луны и обратно. База будет сконструирована по образу и подобию МКС, только находиться она будет не на земной, а на лунной орбите.
Каковы шансы попасть на Марс?
Скорее всего, это произойдет нескоро.
Генри Херцфелд, директор Института политики освоения космоса в Университете Джорджа Вашингтона, говорит: «Наш путь в космосе определяется не только желаниями человечества, но и ограничениями реального мира, и бюджетом. Мы уже очень давно хотим попасть на Марс, но в любом серьезном документе по стратегическому планированию космических программ освоению Марса отводятся крайне долгие и неконкретные сроки. Нам до сих пор не хватает технологий, которые позволили бы человеку долгое время находиться в далеком космосе».
Что нового происходит в космонавтике?
Традиционные лидеры космонавтики, США и Россия, уступают дорогу новым игрокам.
В 2003 году Китай стал третьей страной в мире, выпустившей на орбиту своего космонавта, а в 2022-м то же самоепланируетсделать Индия.
Но главным двигателем изменений, безусловно, становится коммерческий сектор. Миллиардеры Илон Маск, Джефф Безос и Ричард Брэнсон работают над проектами по индивидуальным полетам в космос. Компании этих предпринимателей (SpaceX, Blue Origin и Virgin Galactic) нацелены на удешевление полетов и увеличение их доступности.
Такие организации встают в один ряд с другими коммерческими компаниями, которые уже работают в качестве подрядчиков на национальные космические агентства. Титаны аэрокосмической индустрии Boeing и Lockheed Martin посылают тяжелые ракеты-носители в космос, но это обходится им в 350 млн долларов за каждый запуск, в несколько раз дороже, чем система Falcon (запуск которой стоит 90 млн долларов).
В SpaceX уже забронированы запуски на общую сумму в 10 млрд долларов. Секрет удешевления полетов — многоразовый космический корабль, в котором даже стартовые реактивные двигатели могут использоваться повторно.
Что дальше?
Пока национальные агентства называют приоритетным направлением Луну, бизнес засматривается на Марс. Маск считает делом своей жизни создание колонии на Марсе, которая может спасти человечество от глобальной катастрофы на родной планете. Для этого SpaceX разрабатывает пилотируемую ракету Big Falcon Rocket (BFR), с помощью которой можно уже к середине 2020-х годов доставить на Марс первую команду астронавтов.
BFR станет самой большой ракетой в истории космонавтики: 40 отсеков, вместимость до 100 пассажиров (в зависимости от количества багажа).
SpaceX получает дополнительное финансирование от продажи билетов на полет на Луну на BFR.
Чем занимаются люди в космосе?
Полвека назад человечество сделало гигантский шаг по лестнице научно-технического прогресса: оторвавшись от поверхности родной планеты, в космическое пространство впервые в истории вышел житель Земли Юрий Гагарин. Сегодня полеты в космос уже не являются чем-то необычным и героическим, а профессия космонавта потеряла изрядную часть романтики и престижа, став всего лишь одной из экзотических и тяжелых работ (заметим, и не слишком хорошо оплачиваемых), которые выпадают на долю немногих жителей планеты.
Зачем людям нужен космос?
Все чаще и у нас, и в других странах стали раздаваться голоса скептиков, спрашивающих: а зачем нам, собственно говоря, нужны космические полеты? К примеру, США на сегодняшний день полностью отказались от строительства собственных орбитальных аппаратов, пользуясь транспортными услугами российских кораблей.
Пилотируемые космические аппараты, кроме нашей страны, сегодня строит только Китай, для которого это является во многом вопросом престижа. Но так ли необходимы громадные затраты на космические исследования нашей стране?
В определенной степени эти скептики правы – правотой тех циничных и расчетливых прагматиков, которые утверждали в свое время, что крестьянским детям не нужно глубокое образование: мол, достаточно выучить их писать и считать, и довольно с них. Жизнь показала, что чем образованнее народ, тем выше его успехи буквально во всех сферах деятельности. Космическая отрасль государства не приносит немедленной прибыли, однако это путь к развитию наиболее передовых современных технологий, получению научных знаний, которые очень сложно или невозможно получить на поверхности Земли.
Государства, владеющие космическими технологиями, сегодня можно пересчитать по пальцам. Благодаря развитию космической индустрии было создано множество новых материалов и технологий, нашедших применение в самых разных отраслях промышленности.
Практические результаты космических полетов
Чем занимаются сегодня космонавты, находясь на орбите? Разумеется, исследовательской деятельностью. Условия невесомости дают возможность проводить самые разнообразные эксперименты, немыслимые при тяготении. Множество процессов в космосе происходят совершенно по-другому, позволяя получать совершенно новые материалы с необычными свойствами.
Металлы и сплавы, выращивание кристаллов, эксперименты с проводимостью и многие другие исследования позволяют задуматься о сооружении в недалеком будущем орбитальных заводов, где можно получать эти уникальные материалы в промышленных масштабах. Не менее важны биологические орбитальные исследования. Рано или поздно человечеству придется начать освоение околоземного пространства – вначале Луны, а затем и других планет. Уже сегодня ведущие космические державы разрабатывают проекты создания лунных городов и разработки недр спутника Земли.
Благодаря космическим исследованиям проблемы адаптации людей для жизни и работы в космосе постепенно решаются, а фантастические проекты становятся все более близкими к реализации.
Благодаря космобиологии сегодня созданы многие современные лекарства, разработаны новые медицинские технологии, производится лечебная аппаратура следующего поколения. Ученые приблизились к пониманию структуры белка как основы жизни и, возможно, стоят на пороге еще более впечатляющих открытий.
Распорядок дня на МКС
Можно еще долго перечислять все отрасли науки, которые получили существенный рывок благодаря космическим исследованиям. Но как это все выглядит на практике? Из чего состоит жизнь космонавта на орбите?
Распорядок дня космонавтов составлен таким образом, чтобы предусмотреть не только максимальную рабочую загрузку, но и полноценный отдых людей. Пять дней в неделю – рабочие, причем рабочий день продолжается 10 часов и включает плановые исследования, а также ремонтно-профилактические работы на станции.
Подъем у космонавтов ежедневно в 7 утра, затем гигиенические процедуры, физкультура и завтрак, после которого начинается их рабочий день. Всего в день отводится 2 часа на приемы пищи и 2,5 часа на тренировки – это время космонавты распределяют между собой так, как им удобно. Сон по расписанию занимает 8 часов, но на практике многие отдыхают всего 4-5 часов, и этого им достаточно. Спать приходится с берушами, чтобы не мешал шум многочисленных механизмов.
Ежедневно полтора часа отводится на сеанс связи с Центром управления полетом. Космонавты передают на Землю результаты исследований, получают новые данные, координируют свою работу с наземными специалистами и, конечно, периодически общаются с семьями.
Тяжелый, кропотливый труд требует постоянного напряжения воли, нервов и громадной внутренней дисциплины. Но мы можем гордиться нашими космонавтами – смелыми людьми и прекрасными профессионалами, приносящими огромную пользу свое стране.
